近日，中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究所的林敏、張銳和郭三堆研究員領銜的科研團隊在《Plant Biotechnology Journal》雜志上在線發(fā)表了題為“Co-expression of GR79 EPSPS and GAT yields herbicide-resistant cotton with low glyphosate residues”的研究論文，報道了該團隊成功培育出了高抗低殘留抗草甘膦除草劑棉花新品系。

雜草防治是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。草甘膦是全球第一大除草劑，亦是玉米、大豆和棉花等作物最主要的除草劑。除草劑抗性是全球轉(zhuǎn)基因作物中應用最廣泛的一個性狀。然而，與美國等發(fā)達國家相比，我國轉(zhuǎn)基因抗草甘膦作物的研究和應用嚴重滯后。

   該團隊的研究人員從草甘膦嚴重污染土壤微生物中克隆到了兩個關(guān)鍵的草甘膦抗性基因GR79 EPSPS和GAT，而后按照植物偏愛性密碼子對其進行了改造，然后構(gòu)建了僅含單基因（GR79 EPSPS或GAT）和同時含有雙基因的植物表達載體。煙草中的初步結(jié)果顯示：同時表達雙基因的煙草植株對草甘膦的抗性顯著高于僅表達單基因的煙草植株。隨后利用農(nóng)桿菌介導的遺傳轉(zhuǎn)化法將含有雙基因的植物表達載體轉(zhuǎn)化棉花，最終獲得含有一個和兩個GR79 EPSPS-GAT表達盒插入的轉(zhuǎn)基因棉花株系GGCO2和GGCO5。轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的分子檢測顯示目的基因GR79 EPSPS和GAT基因在這兩個株系中均以高水平表達。草甘膦濃度耐受性測定表明，這兩個轉(zhuǎn)基因株系在田間可耐受5倍于生產(chǎn)用草甘膦除草劑的濃度，而且生長發(fā)育和農(nóng)藝性狀不受影響。更重要的是，由于GAT可以快速乙酰化草甘膦次級胺基團，生成對植物和動物無毒的乙酰草甘膦，因此噴施草甘膦5天后，與GR79 EPSPS單基因抗草甘膦棉花株系相比，轉(zhuǎn)雙基因棉花株系中的草甘膦殘留量降低了81%-89%。

田間測算結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的利用栽培措施除草相比，種植GGCO轉(zhuǎn)基因棉花每畝可節(jié)約成本150-200元，顯著降低了棉花的生產(chǎn)成本。目前，GGCO2和多個抗蟲棉配組獲得40多個抗蟲和抗草甘膦雙抗新品系，為我國抗除草劑棉花新品種的培育提供了豐富的種質(zhì)資源。

原文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1111/(ISSN)1467-7652/accepted